DE102007055032A1 - Urea water solution tempering system, has control device comprising heating conductor for tempering urea water solution by supplying current to heating conductor, which is connected with positive temperature coefficient element - Google Patents
Urea water solution tempering system, has control device comprising heating conductor for tempering urea water solution by supplying current to heating conductor, which is connected with positive temperature coefficient element Download PDFInfo
- Publication number
- DE102007055032A1 DE102007055032A1 DE102007055032A DE102007055032A DE102007055032A1 DE 102007055032 A1 DE102007055032 A1 DE 102007055032A1 DE 102007055032 A DE102007055032 A DE 102007055032A DE 102007055032 A DE102007055032 A DE 102007055032A DE 102007055032 A1 DE102007055032 A1 DE 102007055032A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- temperature
- water solution
- temperature sensor
- control device
- heating conductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
- F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
- G05D23/24—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/10—Adding substances to exhaust gases the substance being heated, e.g. by heating tank or supply line of the added substance
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
- F01N2610/148—Arrangement of sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
- F01N2610/1486—Means to prevent the substance from freezing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
- F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
- F01N2900/1806—Properties of reducing agent or dosing system
- F01N2900/1811—Temperature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die Erfindung betrifft ein System zum Temperieren einer Harnstoff-Wasser-Lösung, mit einer Fluid-Leitung, die ein Innenvolumen aufweist, das für die Aufnahme einer Harnstoff-Wasser-Lösung vorgesehen ist.The Invention relates to a system for tempering a urea-water solution, with a fluid conduit having an internal volume suitable for the Inclusion of a urea-water solution is provided.
Bei
bestimmten flüssigen oder gasförmigen Medien ist
es notwendig, diese bei Durchströmung von Fluid-Leitungen,
wie beispielsweise Schläuchen, zu temperieren. Dies gilt
insbesondere für eine Harnstoff-Wasser-Lösung
nach
Aus dem Stand der Technik sind daher Systeme bekannt, die neben der Leitung bzw. Aufnahme einer Harnstoff-Wasser-Lösung auch für die Temperierung einer Harnstoff-Wasser-Lösung ausgebildet sind. Bekannte, für die Temperierung einer Harnstoff-Wasser-Lösung verwendete Temperierungsmittel sind beispielsweise Heizleiter, die innerhalb oder außerhalb einer für die Durchströmung mit einer Harnstoff-Wasser-Lösung vorgesehenen Fluid-Leitung (sog. HWL-Leitung) angeordnet sind. Es sind also grundsätzlich zwei unterschiedliche Leitungsvarianten bekannt, umfassend eine Innenbeheizung, bei der der Heizleiter sich im zu erwärmenden Medium befindet, und eine Außenbeheizung, bei der sich der Heizleiter außerhalb der medienführenden Leitung, beispielsweise in Form eines Rohrs, befindet (parallel zum Rohr bzw. um das Rohr herumgewickelt).Out The prior art therefore systems are known in addition to the Lead or intake of a urea-water solution, too for the temperature control of a urea-water solution are formed. Known for the tempering of a Urea-water solution used tempering agents For example, heating conductors are inside or outside one for the flow with a urea-water solution provided fluid line (so-called. HWL line) are arranged. It are therefore basically two different cable variants known, comprising an internal heating, wherein the heating element itself located in the medium to be heated, and an external heating, in which the heating element outside the media-leading Conduit, for example in the form of a tube is located (parallel to the tube or wrapped around the tube).
Die Heizleiter bekannter HWL-Leitungen werden an die 12 V- bzw. 24 V-Bordspannung der Nutzfahrzeuge bzw. PKW angeschlossen, wobei lediglich das Zu- bzw. Abschalten der Beheizung ab einer bestimmten vorgegebenen, minimalen Außentemperatur gesteuert wird.The Heating conductors of known HWL cables are connected to the 12 V or 24 V on-board voltage commercial vehicles or passenger cars, with only the or switching off the heating above a certain predetermined, minimum outside temperature is controlled.
Dies ist mit folgenden Nachteilen verbunden: Der Heizleiter wird stets mit maximaler Leistung betrieben (die maximale Leistung wird nur für sehr kurze Zeit, z. B. zum Auftauen der Leitung benötigt). Die Toleranz des Heizleiterwiderstands ist relativ groß (ca. +/– 10%), einhergehend mit einer aufwendigen Gestaltung des Heizleiters, um im entsprechenden Temperaturspektrum den gewünschten Erfolg zu erzielen, was einen hohen Entwicklungsaufwand und einen hohen technischen Aufwand mit sich bringt.This has the following disadvantages: The heating element always becomes operated at maximum power (the maximum power will only for a very short time, z. B. needed to thaw the line). The tolerance of the Heizleiterwiderstands is relatively large (approx. +/- 10%), along with a complex design of the heating conductor to the desired temperature range in the corresponding temperature spectrum To achieve success, which requires a high development effort and a high technical complexity brings with it.
Weitere bekannte Probleme ergeben sich aus Spannungsschwankungen der Bordspannungen der PKW (12 V DC) bzw. Nutzfahrzeuge (24 V DC). So wird beispielsweise von Automobilherstellern gefordert, dass eine zuverlässige Temperierung der Harnstoff-Wasser-Lösung auch bei Spannungsschwankungen zwischen 10 V und 16 V sichergestellt werden kann. Dies ist mit den bisherigen bekannten Systemen kaum möglich. Es sind auch Überhitzungen (Systemzerstörung/Brandgefahr) bei Maximalleistung unter Berücksichtigung von geforderten Auftauzeiten zum Auftauen einer in der Leitung eingefrorenen Harnstoff-Wasser-Lösung nicht auszuschließen. Ferner ist mit den bekannten Lösungen keine Leistungsanpassung für verschiedene Fahr-, Auftau- und Umgebungssituationen möglich. Weitere Nachteile von bekannten Systemen sind ein hoher Energieverbrauch, die Notwendigkeit unterschiedliche Widerstandsdrähte in Abhängigkeit der geforderten Heizleistung (leitungslängenabhängig) einsetzen zu müssen und ein hoher Entwicklungsaufwand bei der Heizleiterauslegung.Further Known problems arise from voltage fluctuations of the on-board voltages Car (12 V DC) or commercial vehicle (24 V DC). For example Car manufacturers demanded that a reliable Temperature control of the urea-water solution even with voltage fluctuations between 10 V and 16 V can be ensured. This is with the previously known systems hardly possible. There are also overheating (system destruction / fire hazard) at maximum power under consideration of required Thawing times for defrosting a urea-water solution frozen in the line not be ruled out. Furthermore, with the known solutions no performance adjustment for different driving, thawing and environmental situations possible. Other disadvantages of known systems are high energy consumption, the need different resistance wires depending use the required heating power (depending on the cable length) to have and a high development effort in the Heizleiterauslegung.
Ferner wird nach Zuschaltung der Beheizung der Heizleiter bzw. Widerstandsdraht immer mit der gleichen Leistung betrieben. Dies hat zur Folge, dass sich die Auslegung der Heizleiter sehr schwierig gestaltet, da im Falle einer eingefrorenen HWL-Leitung diese in möglichst kurzer Zeit auftauen soll (insbesondere bei geringen Außentemperaturen, die eine hohe Heizleistung erfordern), und da die Leistungsaufnahme bei höheren Temperaturen bzw. nach dem Auftauen möglichst gering sein soll, um eine Überhitzung zu vermeiden (also möglichst geringe Leistungsaufnahme), und da die Anwender bzw. Kunden einen möglichst geringen Energieverbrauch wünschen (also möglichst gezielter Energieeinsatz). Insgesamt betrachtet stellt die Auslegung bei derzeitigen Heizsystemen immer eine Kompromisslosung dar. Weiterhin kommen es aufgrund der obigen Abhängigkeiten und dem nicht linearen Verhalten zwischen Widerstand und Leitungslänge zu unterschiedlichen Widerstandsdrähten in Abhängigkeit von der Leitungslänge. Dies wirkt sich besonders ungünstig bei der Produktauslegung und bei der Fertigung aus, einhergehend mit hohen Kosten, Zeit und Entwicklungsaufwand für Änderungen und Prototypen, hohem logistischen und fertigungstechnischen Aufwand bei der Fertigung (Produktsicherheit, Verwechslungsgefahr, Abmessungsänderungen, Werkzeuganpassungen, etc).Further after the heating has been switched on, the heating conductor or resistance wire is switched on always operated with the same power. This has the consequence that the design of the heating conductors made very difficult, as in the case a frozen HWL line this in as short as possible Thawing time (especially at low outside temperatures, which require a high heat output), and because the power consumption at higher temperatures or after thawing as possible should be low to avoid overheating (ie lowest possible power consumption), and because the users or customers want the lowest possible energy consumption (ie as targeted energy use). Overall, considered the design of current heating systems always represents an uncompromising solution. Furthermore it comes because of the above dependencies and the non-linear behavior between resistance and line length to different resistance wires depending from the cable length. This is particularly unfavorable the product design and manufacture, along with high costs, time and development effort for changes and prototypes, high logistical and production costs during production (product safety, likelihood of confusion, dimensional changes, Tool adjustments, etc).
Zugrundeliegende AufgabeUnderlying task
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System zum Temperieren einer Harnstoff-Wasser-Lösung anzugeben, mit dem eine gegenüber bekannten Lösungen einfache und zuverlässige Temperierung einer in einer HWL-Leitung aufgenommenen Harnstoff-Wasser-Lösung möglich ist, und das zudem im Vergleich zu bekannten Lösungen kostengünstiger ist und einen geringeren Energieeinsatz erfordert.Of the The invention is therefore based on the object, a system for tempering To specify a urea-water solution, with the one opposite known solutions simple and reliable temperature control a received in a HWL line urea-water solution possible, in addition to known solutions is less expensive and uses less energy requires.
Erfindungsgemäße Lösunginvention solution
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem eingangs genannten System zum Temperieren einer Harnstoff-Wasser-Lösung gelöst, wobei das System zur Temperierung der Harnstoff-Wasser-Lösung eine Regeleinrichtung aufweist.These Object is according to the invention with an input said system for tempering a urea-water solution solved, the system for tempering the urea-water solution having a control device.
Erfindungsgemäß erfolgt also im Unterschied zu bekannten Lösungen eine Regelung der Heizleistung bzw. der Temperatur der Harnstoff-Wasser-Lösung bzw. der Fluid-Leitung (nachfolgend auch HWL-Leitung genannt) unter Verwendung einer Regeleinrichtung, wobei die Regeleinrichtung bevorzugt wenigstens einen Heizleiter zum Temperieren der Harnstoff-Wasser-Lösung durch Bestromung des Heizleiters aufweist, wobei bei einer besonders praktischen Weiterbildung die Regeleinrichtung eine Temperaturmesseinrichtung aufweist, und wobei die Temperaturmesseinrichtung wenigstens einen Temperaturmessfühler aufweist, der an einer vorgegebenen Position innerhalb des Innenvolumens oder in Umgebung des Innenvolumens angeordnet ist, um eine Ist-Temperatur an der vorgegebenen Position zu messen, und wobei die Regeleinrichtung dazu eingerichtet ist, die Ist-Temperatur durch Bestromung des Heizleiters auf eine vorgegebene Soll-Temperatur einzuregeln. Das Innenvolumen kann hierbei erfindungsgemäß nicht nur für die Aufnahme einer Harnstoff-Wasser-Lösung sondern auch zum Leiten bzw. für die Durchströmung mit einer Harnstoff-Wasser-Lösung vorgesehen sein.According to the invention So in contrast to known solutions a scheme the heating power or the temperature of the urea-water solution or the fluid line (hereinafter also called HWL line) under Use of a control device, wherein the control device preferably at least a heating element for tempering the urea-water solution by energizing the heating element, wherein in a particular practical training the control device a temperature measuring device and wherein the temperature measuring device at least one Temperature sensor having, at a predetermined Position within the internal volume or in the vicinity of the internal volume is arranged to an actual temperature at the predetermined position and the control device is set up to the actual temperature by energizing the heating element to a predetermined To regulate setpoint temperature. The internal volume can not according to the invention only for the absorption of a urea-water solution but also for guiding or for the flow be provided with a urea-water solution.
Die Regeleinrichtung weist bei dieser praktischen Weiterbildung eine Temperaturmesseinrichtung auf, die über einen Temperaturmessfühler einen Istwert der Regelgröße „Temperatur" in Form der Ist-Temperatur innerhalb des Innenvolumens oder außerhalb des Innenvolumens erfasst, wobei mittels eines im Innenvolumen der Fluid-Leitung angeordneten Temperaturmessfühlers die Temperatur der zu temperierenden Harnstoff-Wasser-Lösung unmittelbar erfasst bzw. gemessen werden kann.The Control device has in this practical training a Temperature measuring device on, via a temperature sensor an actual value of the controlled variable "temperature" in the form of the actual temperature within the internal volume or outside of the internal volume detected, by means of a in the internal volume of the Fluid line temperature sensor arranged the temperature the temperature to be tempered urea-water solution immediately can be recorded or measured.
Erfindungsgemäß ist auch vorgesehen, den Temperaturmessfühler außerhalb der Fluid-Leitung anzuordnen, wobei der Temperaturmessfühler vorzugsweise wenigstens abschnittsweise außen an der Fluid-Leitung anliegt, um die an der Leitung herrschende Temperatur zu messen. Mittels der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung ist es insbesondere möglich, bei Erreichen einer bestimmten oberen Temperatur, vorzugsweise in Form einer vorgegebenen Soll-Temperatur die Bestromung des erfindungsgemäßen Heizleiters abzuschalten und bei Erreichen einer bestimmten unteren Temperatur wieder einzuschalten. Vorzugsweise ist der Temperaturmessfühler an der Fluid-Leitung und/oder an wenigstens einem Konnektor bzw. Anschlusselement der Fluid-Leitung angebracht. Bevorzugt erfolgt hierbei eine Anbringung an einer kritischen Stelle (also an Stellen bzw. Bereichen innerhalb der Fahrzeugs, die einem Fahrtwind besonders ausgesetzt sind, wie unbeheizte Steckerbereiche usw.). Erfindungsgemäß kann der Temperaturmessfühler den bei bekannten Lösungen notwendigen Temperaturmessfühler für die Außentemperatur zur Zu- bzw. Abschaltung der HWL-Leitung bzw. des Heizleiters ergänzen oder vollständig ersetzen. Die erfindungsgemäße Regeleinrichtung kann bevorzugt in eine Gesamt- bzw. Teilsteuerung im Fahrzeug integriert sein, wobei eine vorhandene Schalttechnik teilweise mitbenutzt werden kann, wobei ansonsten bevorzugt einfache und kostengünstige Bauelemente (Halbleitertechnik) verwendet werden können.According to the invention also provided, the temperature sensor outside to arrange the fluid line, the temperature sensor preferably at least partially outside of the fluid line is applied to measure the temperature prevailing at the line. By means of the control device according to the invention In particular, it is possible upon reaching a certain upper temperature, preferably in the form of a predetermined desired temperature the energization of the heating conductor according to the invention turn off and on reaching a certain lower temperature turn back on. Preferably, the temperature sensor on the fluid line and / or on at least one connector or Attachment of the fluid line attached. Preferably takes place here an attachment to a critical point (ie at points or Areas inside the vehicle that are particularly sensitive to a wind exposed, such as unheated connector areas, etc.). According to the invention the temperature sensor necessary in known solutions Temperature sensor for the outside temperature to connect or disconnect the HWL cable or the heating conductor or replace completely. The inventive Control device may preferably in a total or partial control in Vehicle to be integrated, with an existing switching technology partially can be shared, with otherwise preferred simple and inexpensive Components (semiconductor technology) can be used.
Bevorzugt umfasst die Regeleinrichtung ferner einen Regler, vorzugsweise in Form eines PID-Reglers, einen Sollwertgeber, eine eine Regelabweichung feststellendes Vergleichsglied und eine Ausgangsstufe zur Verstärkung. Erfindungsgemäß bildet die Harnstoff-Wasser-Lösung bzw. die HWL-Leitung die Regelstrecke der erfindungsgemäßen Regelung während der Heizleiter das Stellglied und eine von der Regeleinrichtung ausgegebene Heizspannung zur Bestromung des Heizleiters die Stellgröße bildet.Prefers The control device further comprises a controller, preferably in Form of a PID controller, a setpoint generator, one control deviation determining comparator and an output stage for amplification. According to the invention, the urea-water solution forms or the HWL line the controlled system of the invention Control during the heating conductor the actuator and a Heating voltage output by the control device for energizing of the heat conductor forms the manipulated variable.
Insgesamt betrachtet werden mittels dieser praktischen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems zum Temperieren einer Harnstoff-Wasser-Lösung folgende vorteilhafte Eigenschaften bereitgestellt:
- • Energieeinsparung durch Regelung der notwendigen Heizleistung,
- • Reduzierung des Risikos von Überhitzungen mit einhergehenden thermischen Schädigungen,
- • Einsatz „leistungsstärkerer" Heizleiter möglich, wodurch ein schnelleres Auftauen einer eingefrorenen HWL-Leitung möglich ist,
- • Nur geringer Zusatzaufwand zur Anpassung an bestehende bzw. bekannte Systeme erforderlich, da bestehende bzw. bekannte Systeme für das Zu- bzw. Abschalten der Heizleistung bzw. des Heizstroms genutzt werden können,
- • „Freie" Positionierung des Temperaturmessfühlers, vorzugsweise in Form eines Thermoelementes an der HWL-Leitung möglich, so dass keine Veränderung an einer bestehenden bzw. bekannten HWL-Leitung notwendig ist und
- • Möglichkeit der Nutzung gleicher Heizleiter für unterschiedliche Längen der HWL-Leitungen und Anforderungen an das Auftauverhalten der jeweils zu temperierenden HWL-Leitung.
- • energy saving by regulation of the necessary heat output,
- • reducing the risk of overheating with associated thermal damage,
- • use of a "more powerful" heating conductor possible, which allows a faster thawing of a frozen HWL line,
- • Only a small additional effort required for adaptation to existing or known systems, since existing or known systems can be used for switching on or off the heating power or the heating current,
- • "Free" positioning of the temperature sensor, preferably in the form of a thermocouple on the HWL line possible, so that no Change to an existing or known HWL line is necessary and
- • Possibility of using the same heating conductors for different lengths of the HWL cables and requirements for the thawing behavior of the HWL cable to be tempered in each case.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften sind:
- • Kompensationsmöglichkeit der Spannungsschwankungen (quadratischer Einfluss) und der daraus resultierenden Leistungsschwankungen durch die erfindungsgemäße Regelung,
- • Leistungsregelung für unterschiedliche Fahr-, Auftau- und Umgebungssituationen, wie Auftauen, Eisfreihalten usw., realisierbar,
- • Möglichkeit des schaltungstechnischen und programmtechnischen Ausschaltens von Überhitzungen,
- • Bessere Ausnutzung der eingebrachten Energie entsprechend der verschiedenen Fahr-, Auftau- und Umgebungssituationen, einhergehend mit einer geringeren Energieumsetzung und
- • Möglichkeit der Verwendung bzw. Anwendung nur eines Heizleitertypen, da eine Spannungsregelung/Spannungstransformation (bis zu ca. 35 V) möglich ist, einhergehend mit reduzierten Kosten für die Leitungen, die bei entsprechend hohen Stückzahlen kostengünstig erworben werden können.
- • Compensation possibility of voltage fluctuations (quadratic influence) and the resulting power fluctuations by the control according to the invention,
- • Performance control for different driving, thawing and environmental situations, such as thawing, freezing, etc., feasible,
- Possibility of switching and program-technical switching off of overheating,
- • Better utilization of the introduced energy according to the various driving, thawing and environmental situations, together with a lower energy conversion and
- • Possibility of using or applying only one type of heating conductor, since voltage regulation / voltage transformation (up to approx. 35 V) is possible, along with reduced costs for the cables, which can be purchased inexpensively with correspondingly high quantities.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Soll-Temperatur eine konstante Soll-Temperatur, wobei bei einer besonders praktischen Weiterbildung der Erfindung die Soll-Temperatur nicht konstant ist, sondern eine gemäß einem vorgegebenen Soll-Temperatur-Verlauf veränderliche Soll-Temperatur ist, wobei die Regeleinrichtung dazu ausgebildet ist, die Ist-Temperatur gemäß dem vorgegebenen Soll-Temperatur-Verlauf nachzuführen.at According to an advantageous development, the desired temperature is a constant one Target temperature, wherein in a particularly practical development of Invention, the target temperature is not constant, but one according to a predetermined desired temperature curve variable setpoint temperature is, wherein the control device is adapted to the actual temperature according to the predetermined desired temperature profile to track.
Erfindungsgemäß kann mittels dieser praktischen Weiterbildung eine Nachführung der Temperatur gemäß einer Führungsgröße in Form der veränderlichen Soll-Temperatur erfolgen. Bevorzugt ist hierbei der vorgegebene Soll-Temperatur-Verlauf dem Verlauf einer Auftaukurve der zu temperierenden Harnstoff-Wasser-Lösung angepasst, um eine einzelnen typischen Abschnitten der Auftaukurve – wie beispielsweise einem abgeflachten Bereich der Auftaukurve während eines Phasenübergangs von fest nach flüssig – angepasste geregelte Temperierung bereitzustellen. Bevorzugt sind erfindungsgemäß in der Regeleinrichtung wenigstens eine, bevorzugt eine Vielzahl von Auftaukurven in der Regeleinrichtung, vorzugsweise in eigens hierfür bereitgestellten Speichervorrichtungen abgelegt, um Auftaukurven für eine Vielzahl von unterschiedlichen Anwendungen bereitzustellen.According to the invention by means of this practical training a tracking the temperature according to a reference variable take place in the form of the variable target temperature. Prefers Here is the predetermined target temperature profile the course a thawing curve of the urea-water solution to be tempered adapted to a single typical sections of the thawing curve - such as for example, a flattened area of the thawing curve during a phase transition from solid to liquid - adapted provide controlled temperature control. Preferred according to the invention in the control device at least one, preferably a plurality of Thawing curves in the control device, preferably in specially for this purpose stored storage devices stored to thawing curves to provide for a variety of different applications.
Bei einer weiteren praktischen Weiterbildung der Erfindung ist die Regeleinrichtung ferner dazu ausgebildet, aus einem zeitlichen Verlauf von gemessenen Ist-Temperaturen einen Temperatursprung zu erfassen, der eine positive oder negative Steigung aufweist, deren Betrag nicht kleiner ist als der Betrag einer vorgegebenen Minimal-Steigung. Erfindungsgemäß kann so insbesondere ein Temperatursprung erfasst werden, der einer vorgegebenen Auftaukurve der Harnstoff-Wasser-Lösung zugeordnet werden kann, wobei der Temperatursprung der Auftaukurve vorzugsweise ein Temperatursprung nach vollständigem Abtauen der Harnstoff-Wasser-Lösung bzw. eines Eispfropfens der Harnstoff-Wasser-Lösung ist. So kann mit der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung beim Auftauen einer eingefrorenen Fluid-Leitung (HWL-Leitung) vorzugsweise der Zeitpunkt ermittelt werden, ab dem eine weitere Erwärmung der Fluid-Leitung durch den Heizleiter wieder mit einem signifikanten Temperaturanstieg einhergeht. Erfindungsgemäß ist es daher auch möglich mittels eines Temperaturmessfühlers, der nicht in der zu temperierenden Harnstoff-Wasser-Lösung angeordnet ist, eine geeignete Regelung der Temperatur der Harnstoff-Wasser-Lösung zu realisieren, da ein erfasster Temperatursprung beispielsweise einer Temperatur zugeordnet werden kann, die aus der vorgegebenen Auftaukurve der Harnstoff-Wasser-Lösung bekannt ist. Entscheidend ist bei dieser Weiterbildung also nicht die tatsächliche Temperatur sondern die Erfassung des Temperatursprungs, der bei einem vollständigen Abtauen des Eispfropfens auftaucht. Hierbei ist erfindungsgemäß sicherzustellen, dass der Temperaturmessfühler nicht zu nah am Heizdraht liegt, um eine Verfälschung des Temperaturprofils auszuschließen.at Another practical development of the invention is the control device further adapted to be measured from a time course of Actual temperatures to detect a temperature jump that is a positive or negative slope whose amount is not smaller as the amount of a given minimum slope. According to the invention so in particular a temperature jump can be detected, which is a predetermined Thawing curve of the urea-water solution can be assigned wherein the temperature jump of the thawing curve is preferably a temperature jump after complete defrosting of the urea-water solution or an ice plug of the urea-water solution. So can with the control device according to the invention when thawing a frozen fluid line (HWL line) preferably The time will be determined from which further heating the fluid line through the heating conductor again with a significant Temperature rise is accompanied. According to the invention it is therefore also possible by means of a temperature sensor, not in the urea-water solution to be tempered is arranged, a suitable control of the temperature of the urea-water solution to realize because a detected temperature jump, for example can be assigned to a temperature that is determined by the given thawing curve the urea-water solution is known. It is crucial in this development, not the actual temperature but the detection of the temperature jump, the case of a complete Defrosting of the ice plug emerges. This is to ensure according to the invention that the temperature sensor is not too close to the heating wire is located in order to prevent a falsification of the temperature profile.
Bevorzugt ist der Temperaturmessfühler ein Thermoelement, das in bekannter Weise vorteilhaft für eine genaue Temperaturmessung an beliebigen Stellen eingesetzt werden kann.Prefers the temperature sensor is a thermocouple that is in known manner advantageous for accurate temperature measurement can be used anywhere.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Temperaturmesseinrichtung eine Widerstands-Messvorrichtung zur Messung des temperaturabhängigen Widerstands des Heizleiters auf, um den Heizleiter als Temperaturmessfühler zu verwenden. So kann erfindungsgemäß auf den Einsatz eines zusätzlichen Temperaturmessfühlers verzichtet werden.at a preferred embodiment of the invention, the temperature measuring device a resistance measuring device for measuring the temperature-dependent Resistance of the heat conductor on to the heat conductor as a temperature sensor to use. Thus, according to the invention on the Use of an additional temperature sensor be waived.
Bei einer praktischen Weiterbildung der Erfindung ist die Fluid-Leitung in Form eines Rohrs ausgebildet, wobei der Temperaturmessfühler bevorzugt wenigstens abschnittsweise außen an dem Rohr anliegt.at A practical development of the invention is the fluid line formed in the form of a tube, wherein the temperature sensor preferably at least partially outside of the tube is applied.
Bei einer weiteren praktischen Weiterbildung der Erfindung weist das Rohr eine das Rohr ummantelnde Isolierung auf, wobei der Temperaturmessfühler wenigstens abschnittsweise in der Isolierung aufgenommen ist.In a further practical development of the invention, the tube has a jacket enclosing the insulation, wherein the temperature sensor at least partially in the insulation taken.
Bei einer besonders praktischen Weiterbildung der Erfindung ist der Temperaturmessfühler in einer Temperaturmessfühler-Aufnahme wenigstens abschnittsweise aufgenommen, die außen an einem Abschnitt des Rohrs angeordnet ist, wobei die Temperaturmessfühler-Aufnahme bevorzugt um das Rohr herum zusammenklappbar ausgebildet ist. Hierbei wird die erfindungsgemäße zusammenklappbare Ausbildung vorzugsweise dadurch geschaffen, dass die Temperaturmessfühler-Aufnahme zwei Teil-Aufnahmen aufweist, die schwenkbar zueinander verbunden sind, um die Temperaturmessfühler-Aufnahme durch aufeinander zu schwenken der beiden Teil-Aufnahmen um das Rohr herum zusammenklappen zu können.at a particularly practical embodiment of the invention is the Temperature sensor in a temperature sensor recording taken at least in sections, the outside of a section the tube is arranged, wherein the temperature sensor recording preferably formed around the tube is collapsible. in this connection is the collapsible training invention preferably created by the temperature sensor recording has two partial receptacles, which are pivotally connected to each other are to take the temperature sensor shot through each other to pivot the two partial shots around the tube fold to be able to.
Mittels der erfindungsgemäßen Temperaturmessfühler-Aufnahme kann eine praktische Temperaturmessmöglichkeit zur Erfassung der Ist-Temperatur außerhalb bzw. außen an der Fluid-Leitung bereitgestellt werden, derart, dass die Temperaturmessfühler-Aufnahme vorzugsweise in Form eines praktischen zusammenklappbaren „Clips" ausgebildet ist, der auf die Fluid-Leitung „aufgeclipst" werden kann.through the temperature sensor recording of the invention can provide a convenient temperature measurement capability for capture the actual temperature outside or outside of the Fluid line be provided, such that the temperature sensor recording preferably in the form of a practical collapsible "clip" is formed, which "clipped onto the fluid line" can be.
Bei einer weiteren praktischen Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich wenigstens ein nicht aufgenommener Abschnitt des Temperaturmessfühlers, vorzugsweise wenigstens ein nicht aufgenommener Endabschnitt des Temperaturmessfühlers derart von einer der beiden Teil-Aufnahmen der Temperaturmessfühler-Aufnahme, dass er im zusammengeklappten Zustand der Temperaturmessfühler-Aufnahme zu der anderen der beiden Teil-Aufnahmen hin gerichtet ist, wobei der nicht aufgenommene Abschnitt bevorzugt ein spitzenförmig ausgebildetes Ende aufweist.at extends a further practical development of the invention at least one non-recorded portion of the temperature sensor, preferably at least one unattached end portion of the temperature sensor in such a way from one of the two partial recordings of the temperature sensor recording, that he is in the folded state of the temperature sensor recording directed to the other of the two part shots, being the unrecorded portion preferably has a pointed shape having a trained end.
Erfindungsgemäß ist die Erstreckung so gewählt, dass sich der Endabschnitt während des Zusammenklappens der Temperaturmessfühler-Aufnahme um die erfindungsgemäße Fluid-Leitung auf eine Außenwand der Fluid-Leitung zu bewegt und bei geeigneter Dimensionierung der Temperaturmessfühler-Aufnahme auf diese auftrifft bzw. in diese eindringt, insbesondere wenn diese mit einer extrudierten Isolierung bzw. Ummantelung aus einem Polymer versehen ist, wobei der nicht aufgenommene Endabschnitt hierfür bevorzugt ein spitzenförmig ausgebildetes Ende aufweist. So kann auf praktische Weise durch einfaches Zusammenklappen der Temperaturmessfühler-Aufnahme um einen zur Temperaturmessung vorgesehenen Abschnitt der Fluid-Leitung ein Kontakt des Temperaturmessfühlers zu der Außenwand der Fluid-Leitung bereitgestellt werden, um die Temperatur der Fluid-Leitung zu messen bzw. zu erfassen.According to the invention the extension is chosen so that the end section during the collapse of the temperature sensor recording to the inventive fluid line to a Outside wall of the fluid line to move and, if appropriate Dimensioning the temperature sensor recording on this impinges or penetrates into this, especially if this with a extruded insulation or sheath made of a polymer is, wherein the not recorded end portion for this preferably has a tip-shaped end. So can in a practical way by simply folding the Temperature sensor recording by one for temperature measurement provided portion of the fluid conduit contact the temperature sensor be provided to the outer wall of the fluid conduit, to measure or detect the temperature of the fluid line.
Bei einer alternativen besonders praktischen Weiterbildung weist die Regeleinrichtung wenigstens ein PTC-Element auf („Positive Temperature Coefficient"-Element). Im Unterschied zu den oben beschriebenen Weiterbildungen kann bei dieser alternativen Weiterbildung durch den Einsatz eines PTC-Elements auf eine Temperaturmesseinrichtung mit Temperaturmessfühler verzichtet werden.at an alternative particularly practical training, the Control device at least one PTC element ("Positive Temperature Coefficient "element), unlike the ones described above Further training can in this alternative training the use of a PTC element on a temperature measuring device with Temperature sensor can be omitted.
PTC-Elemente (auch Kaltleiter, PTC-Widerstände oder PTC-Thermistoren genannt) sind bekannte temperaturabhängige Halbleiterwiderstände, die bei tieferen Temperaturen den Strom besser leiten können als bei hohen. Ihr elektrischer Widerstand vergrößert sich bei steigender Temperatur, wobei PTC-Elemente insbesondere dadurch gekennzeichnet sind, dass ihr Widerstand oberhalb einer bestimmten Temperatur stark zunimmt, wobei ein PTC-Element ferner oberhalb einer bestimmten Spannung eine relativ hohe Eigenerwärmung aufweist. Dies macht man sich in bekannter Weise für Messungen und in der Regeltechnik zunutze. Unterhalb dieser Spannung reagiert das PTC-Element wie ein ganz normaler Widerstand und reagiert im Wesentlichen nur auf Fremderwärmung.PTC elements (also PTC resistors, PTC resistors or PTC thermistors called) are known temperature-dependent semiconductor resistors, the at lower temperatures can conduct the electricity better as at high. Your electrical resistance increases with increasing temperature, with PTC elements in particular characterized in that their resistance above a certain temperature increases, with a PTC element further Above a certain voltage, a relatively high self-heating having. This is done in a known manner for measurements and in the control technology. Below this voltage responds the PTC element like a normal resistor and reacts in the Essentially only on foreign warming.
Eine gemäß der obigen alternativen Weiterbildung ausgebildete Regeleinrichtung umfasst vorzugsweise bei einer einfachen Gestaltung wenigstens ein PTC-Element und eine Stromquelle zur Bestromung des PTC-Elements, wobei das PTC-Element hierbei bevorzugt in Umgebung des Innenvolumens der Fluid-Leitung bzw. HWL-Leitung oder innerhalb des Innenvolumens angeordnet ist, um unter Ausnutzung des obigen Effekts der relativ hohen Eigenerwärmung letztlich eine Erwärmung einer in dem Innenvolumen der HWL-Leitung aufgenommenen Harnstoff-Wasser-Lösung zu erzielen.A trained according to the above alternative training Control device preferably includes a simple design at least one PTC element and a current source for energizing the PTC element, wherein the PTC element in this case preferably in environment the internal volume of the fluid conduit or HWL conduit or within of the inner volume is arranged to take advantage of the above Effect of relatively high self-heating ultimately one Heating a recorded in the inner volume of the HWL line urea-water solution to achieve.
Infolge der Eigenschaften des PTC-Elements ist hierbei die Erwärmung selbstregelnd, d. h. bei niedrigen, lokalen Temperaturen wird das PTC-Element aufgrund seines geringen Widerstands eine hohe Heizleistung und damit eine gegebenenfalls erforderliche starke Erwärmung bereitstellen. Bei hohen Temperaturen hingegen wird aufgrund des dann vorliegenden hohen Widerstands des PTC-Elements nur eine geringe Erwärmung erfolgen. Hierdurch ist es möglich durch Anordnung von PTC-Elementen an unterschiedlichen Stellen in Umgebung des Innenvolumens oder innerhalb des Innenvolumens der HWL-Leitung unterschiedliche Beheizungsintensitäten sicherzustellen.As a result The properties of the PTC element here is the heating self-regulating, d. H. at low, local temperatures becomes the PTC element due to its low resistance, high heating power and thus an optionally required strong warming provide. At high temperatures, however, is due to the then present high resistance of the PTC element only a small Heating done. This makes it possible by Arrangement of PTC elements at different locations in the environment of Internal volume or within the inner volume of the HWL cable different Ensure heating intensities.
Erfindungsgemäß erfolgt die Bestromung des PTC-Elements bzw. der PTC-Elemente vorzugsweise über eine Konstantspannungsquelle, wie beispielsweise der 12 V- bzw. 24 V-Bordspannung von Nutzfahrzeugen bzw. Kraftfahrzeugen, wobei die PTC-Elemente bzw. das eine PTC-Element vorzugsweise mittels eines geeigneten wärmedämmenden Elements gegenüber der Außenumgebung der Fluid-Leitung thermisch isoliert sind. So kann beispielsweise bei einer bevorzugten Weiterbildung wenigstens ein PTC-Element außen an der Fluid-Leitung angeordnet oder angebracht sein, wobei die Fluid-Leitung eine Ummantelung aus einem wärmedämmenden Material aufweist, und wobei das PTC-Element bzw. die PTC-Elemente zwischen der Ummantelung und der Fluid-Leitung angeordnet sind. Infolge einer Bestromung des PTC-Elements bzw. der PTC-Elemente mit konstanter Spannung wird sich in Abhängigkeit von den wärmedämmenden Eigenschaften der Ummantelung bzw. des wärmedämmenden Elements, dem Widerstandsverlauf des PTC-Elements in Abhängigkeit von der Temperatur, den thermischen Eigenschaften der zu temperierenden Harnstoff-Wasser-Lösung, und insbesondere in Abhängigkeit von den Außenbedingungen, insbesondere der Außentemperatur, zumindest temporär ein thermisches Gleichgewicht einstellen, bei dem die Harnstoff-Wasser-Lösung eine Temperatur aufweist, die sich insbesondere in Abhängigkeit von der Außentemperatur verändern kann.According to the invention, the energization of the PTC element or the PTC elements preferably via a constant voltage source, such as the 12 V or 24 V on-board voltage of commercial vehicles or motor vehicles, the PTC elements or a PTC element preferably way are thermally insulated by means of a suitable heat-insulating element with respect to the outside environment of the fluid line. Thus, for example, in a preferred development, at least one PTC element can be arranged or mounted on the outside of the fluid line, wherein the fluid line has a jacket of a heat-insulating material, and wherein the PTC element or the PTC elements between the Sheath and the fluid conduit are arranged. As a result of energization of the PTC element or the PTC elements with constant voltage, the thermal properties of the temperature to be tempered depending on the heat-insulating properties of the sheath or the heat-insulating element, the resistance profile of the PTC element as a function of the temperature Urea-water solution, and in particular depending on the external conditions, in particular the outside temperature, at least temporarily set a thermal equilibrium, wherein the urea-water solution has a temperature which may vary depending in particular on the outside temperature.
Insgesamt betrachtet können daher durch geeignete Auslegung eingesetzter PTC-Elemente in Verbindung mit einer geeigneten wärmedämmenden Isolierung bestimmte Temperaturen für die zu temperierende Harnstoff-Wasser-Lösung erzielt werden, die von den Außenbedingungen, insbesondere von der Außentemperatur abhängen, wobei das PTC-Element bzw. die PTC-Elemente vorzugsweise so ausgelegt sind, dass sie für einen vorgegebenen Bereich von Außentemperaturen eine hinreichende Temperierung bzw. Erwärmung der Harnstoff-Wasser-Lösung bereitstellen.All in all can therefore be used by appropriate interpretation PTC elements in conjunction with a suitable thermal insulation certain temperatures for the urea-water solution to be tempered be achieved by the external conditions, in particular depend on the outside temperature, with the PTC element or the PTC elements are preferably designed so that they are suitable for a predetermined range of outdoor temperatures sufficient temperature or heating of the urea-water solution.
Die Regeleinrichtung kann bei der alternativen Weiterbildung wenigstens einen Heizleiter aufweisen, der elektrisch leitend mit dem PTC-Element verbunden ist, wobei hierbei das PTC-Element bevorzugt einfach in Reihe in den Heizleiter integriert ist, und wobei die Regeleinrichtung zur Bestromung des Heizleiters und des PTC-Elements eine Stromquelle aufweist. Sofern die Temperatur am PTC-Element niedrig ist, ist dessen Widerstand gering und ein hoher Stromfluss kann durch den Heizleiter erfolgen. Bei ansteigender Temperatur hingegen wächst der Widerstand des PTC-Elements an, so dass hierdurch der Stromfluss im Heizleiter reduziert wird. Das PTC-Element stellt somit eine selbsttätige Regelung der Heizleistung in Abhängigkeit von den Temperaturbedingungen sicher.The Control device can at least in the alternative training a heating conductor, the electrically conductively connected to the PTC element is, in which case the PTC element preferably simply in series in the heating conductor is integrated, and wherein the control device for Energizing the heating conductor and the PTC element a power source having. If the temperature at the PTC element is low, then its resistance is low and a high current flow can through the Heating conductor done. As the temperature increases, however, it grows the resistance of the PTC element, so that thereby the current flow is reduced in the heating element. The PTC element thus provides a Automatic control of the heating output in dependence safe from the temperature conditions.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:following Embodiments of the invention with reference to the attached Drawings explained in more detail. It shows:
Durch
das erfindungsgemäß vorgesehene Anliegen des Thermoelements
außen an dem Rohr
Anschlussleitungen
Die
Anschlussleitungen
Die
Regeleinrichtung
Die
HWL-Leitung
Alternativ
zu dem Thermoelement kann ein Temperaturmessfühler in Form
eines stark temperaturabhängigen Drahts vorgesehen sein,
der sich entlang der Länge der HWL-Leitung
Alternativ
zu einer vollständigen Regelung kann auch eine Steuerung
der Heizleistung vorgesehen sein, die derart erfolgen kann, dass
zur Steuerung Informationsdaten herangezogen werden, welche von
einem Bordnetz eines Fahrzeugs, in dem die HWL-Leitung
Die
Anschlussleitungen
Wie
oben dargelegt, kann die Soll-Temperatur konstant sein oder bevorzugt
eine gemäß einem vorgegebenen Soll-Temperatur-Verlauf
veränderliche Soll-Temperatur sein, wobei die Regeleinrichtung
In
die obere der beiden dargestellten Aussparungen
Mittels
der erfindungsgemäßen Temperaturmessfühler-Aufnahme
Die
Endabschnitte erstrecken sich derart von der oberen Teil-Aufnahme
Erfindungsgemäß kann die Taktung der Rechteckspannung, also insbesondere das Verhältnis th/tr geregt werden, wobei insbesondere über eine Verkürzung der Heizzeit th eine Reduzierung der Heizleistung realisiert werden kann. Dies ist insbesondere im Hinblick auf Spannungsschwankungen der Bordspannungen der PKW (12 V DC) bzw. Nutzfahrzeuge (24 V DC) von Vorteil, um, wie insbesondere von Automobilherstellern gefordert, eine zuverlässige Temperierung der Harnstoff-Wasser-Lösung auch bei Spannungsschwankungen zwischen 10 V und 16 V sicherzustellen.According to the invention, the timing of the square-wave voltage, ie in particular the ratio t h / t r can be excited, wherein in particular a reduction of the heating time t h, a reduction of the heating power can be realized. This is particularly with regard to voltage fluctuations of the on-board voltages of the car (12 V DC) or commercial vehicles (24 V DC) advantageous to, in particular It was demanded by automobile manufacturers to ensure a reliable temperature control of the urea-water solution even with voltage fluctuations between 10 V and 16 V.
Nimmt man, dass die Spannungsschwankungen einen Bereich umfassen, der sich von einer minimalen Spannung Umin bis zu einer maximalen Spannung Umax erstreckt, ergibt sich für die jeweils erforderlichen Heizzeiten thmin und thmax bei der minimalen Spannung Umin und bei der maximalen Spannung Umax unter Ausnutzung der bekannten Beziehung in der E die der Harnstoff-Wasser-Lösung während der Heizzeit th zugeführte Energie bei der Leistung P darstellt, und in der U die Heizspannung und R der Widerstand des Heizleiters ist, folgendes Verhältnis: Assuming that the voltage fluctuations include a range that extends from a minimum voltage U min to a maximum voltage U max , the respective heating times t hmin and t hmax result at the minimum voltage U min and at the maximum voltage U max taking advantage of the known relationship in which E represents the energy supplied to the urea-water solution during the heating time t h at the power P, and in which U is the heating voltage and R is the resistance of the heating conductor, the following relationship:
Hieraus
ergibt sich, dass relative Spannungsschwankungen der Bordspannungen
einen großen Einfluss auf die zu realisierenden Heizzeiten bei
Verwendung einer Rechteckspannung haben, die mittels der erfindungsgemäß vorgesehenen
Regelung über entsprechende Einstellung des Verhältnisses
th/tr entsprechend
ausgeglichen werden können. So weist beispielsweise das
in
Erfindungsgemäß kann ferner bei Vornahme einer Online-Messung des Widerstands R des Heizleiters im Fahrzeug gemäß der Beziehung eine Grundspannung festgelegt werden.Further, according to the invention, upon making an on-line measurement of the resistance R of the heat conductor in the vehicle, according to the relationship set a basic voltage.
Die
Heizzeit th kann allgemein auch als Funktion
der Außentemperatur Tau, des Widerstands R des Heizleiters,
der Heizspannung U und der Auftauzeit Ta dargestellt werden:
Die
in
Das
PTC-Element
Die
in der mittleren Skizze der
Mittels
der dargestellten Regeleinrichtung
Die
in der unteren Skizze der
Die
PTC-Elemente
- 1010
- HWL-LeitungHWL line
- 1212
- Rohrpipe
- 1414
- Heizleiterheating conductor
- 1616
- Ummantelungjacket
- 1818
- Anschlussleitungconnecting cable
- 2020
- Regeleinrichtungcontrol device
- 2222
- Anschlusselementconnecting element
- 2424
- T-StückTee
- 2626
- TemperaturmesseinrichtungTemperature measuring device
- 2828
- Reglerregulator
- 3030
- Ausgangsstufeoutput stage
- 3232
- Temperaturmessfühler-AufnahmeTemperature sensor receipt
- 3434
- Filmscharnierfilm hinge
- 3636
- Teil-AufnahmeReceiving sub-
- 3838
- Aussparungrecess
- 4040
- Thermoelementthermocouple
- 4242
- Rastelementlocking element
- 4444
- Rastausnehmungrecess
- 4646
- Regeleinrichtungcontrol device
- 4848
- PTC-ElementPTC element
- 5050
- Leiterladder
- 5252
- Anschlussvorrichtungconnection device
- 5454
- Verbindungsstellejunction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - DIN 70070 [0002] - DIN 70070 [0002]
Claims (19)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007055032.6A DE102007055032B4 (en) | 2007-11-17 | 2007-11-17 | System for tempering a urea-water solution |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007055032.6A DE102007055032B4 (en) | 2007-11-17 | 2007-11-17 | System for tempering a urea-water solution |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102007055032A1 true DE102007055032A1 (en) | 2009-05-20 |
DE102007055032B4 DE102007055032B4 (en) | 2015-01-08 |
Family
ID=40560779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102007055032.6A Expired - Fee Related DE102007055032B4 (en) | 2007-11-17 | 2007-11-17 | System for tempering a urea-water solution |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102007055032B4 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010018163A1 (en) * | 2008-08-13 | 2010-02-18 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Method for selectively heating a reducing agent line |
DE102009041938A1 (en) | 2009-09-17 | 2011-03-24 | Robert Seuffer Gmbh & Co. Kg | Heating arrangement |
US20120031084A1 (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-09 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Tank assembly and method |
EP2527609A1 (en) * | 2011-05-23 | 2012-11-28 | Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) | Additive delivery system and method for controlling said system |
US8495868B2 (en) | 2010-03-22 | 2013-07-30 | Caterpillar Inc. | Control strategy for heated fluid lines |
EP2876270A4 (en) * | 2012-07-19 | 2015-08-26 | Toyota Motor Co Ltd | Additive supply device for internal combustion engine |
CN111901904A (en) * | 2020-08-05 | 2020-11-06 | 大陆汽车电子(长春)有限公司 | Defrosting control method for heatable glass |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4432577A1 (en) * | 1994-09-13 | 1996-03-14 | Siemens Ag | Assembly for introduction of liq. into selective catalytic redn. assembly |
DE19727268C1 (en) * | 1997-06-26 | 1999-01-14 | Siemens Ag | Validation of reductant dosing unit for hot diesel exhaust gas selective catalytic reducer |
DE102004034568A1 (en) * | 2004-07-17 | 2006-02-16 | Daimlerchrysler Ag | Reductant addition system and method for processing and adding a reducing agent to an exhaust pipe of an internal combustion engine |
DE102005011657B4 (en) * | 2005-03-14 | 2008-01-03 | Beru Ag | Electric evaporator tube for an exhaust system of an internal combustion engine and exhaust system of an internal combustion engine with such an evaporator tube |
DE102005037201A1 (en) * | 2005-08-06 | 2007-02-22 | Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg | heating system |
DE102006027487A1 (en) * | 2005-09-12 | 2007-03-15 | Robert Bosch Gmbh | Vehicle tank for a liquid reducing agent, in particular for a urea solution |
DE202006010615U1 (en) * | 2005-09-26 | 2006-10-26 | Dbk David + Baader Gmbh | A method for melting frozen motor vehicle liquids at low ambient temperatures has a starter tank provided with a heating system |
DE102005051899A1 (en) * | 2005-10-29 | 2007-05-03 | Daimlerchrysler Ag | Exhaust system for motor vehicle-internal combustion engine, has supply system with supply line, return line and flow line for reducing agent with line section that is implemented as inductively heatable line section |
-
2007
- 2007-11-17 DE DE102007055032.6A patent/DE102007055032B4/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DIN 70070 |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010018163A1 (en) * | 2008-08-13 | 2010-02-18 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Method for selectively heating a reducing agent line |
US8484957B2 (en) | 2008-08-13 | 2013-07-16 | Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Gmbh | Method for selectively heating a reducing agent line and device for exhaust gas purification in a vehicle |
DE102009041938B4 (en) * | 2009-09-17 | 2013-10-31 | Seuffer Gmbh & Co.Kg | Heating arrangement |
DE102009041938A1 (en) | 2009-09-17 | 2011-03-24 | Robert Seuffer Gmbh & Co. Kg | Heating arrangement |
US8495868B2 (en) | 2010-03-22 | 2013-07-30 | Caterpillar Inc. | Control strategy for heated fluid lines |
US20120031084A1 (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-09 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Tank assembly and method |
US8875495B2 (en) * | 2010-08-06 | 2014-11-04 | GM Global Technology Operations LLC | Tank assembly and method |
CN103748326A (en) * | 2011-05-23 | 2014-04-23 | 英瑞杰汽车系统研究公司 | Additive delivery system and method for controlling said system |
WO2012160068A1 (en) * | 2011-05-23 | 2012-11-29 | Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) | Additive delivery system and method for controlling said system |
EP2527609A1 (en) * | 2011-05-23 | 2012-11-28 | Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) | Additive delivery system and method for controlling said system |
US9582013B2 (en) | 2011-05-23 | 2017-02-28 | Inergy Automotive Systems Research (Societe Anonyme) | Additive delivery system and method for controlling said system |
EP2876270A4 (en) * | 2012-07-19 | 2015-08-26 | Toyota Motor Co Ltd | Additive supply device for internal combustion engine |
JP5915747B2 (en) * | 2012-07-19 | 2016-05-11 | トヨタ自動車株式会社 | Additive supply device for internal combustion engine |
JPWO2014013596A1 (en) * | 2012-07-19 | 2016-06-30 | トヨタ自動車株式会社 | Additive supply device for internal combustion engine |
CN111901904A (en) * | 2020-08-05 | 2020-11-06 | 大陆汽车电子(长春)有限公司 | Defrosting control method for heatable glass |
CN111901904B (en) * | 2020-08-05 | 2022-07-19 | 大陆汽车电子(长春)有限公司 | Defrosting control method for heatable glass |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102007055032B4 (en) | 2015-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102007055032B4 (en) | System for tempering a urea-water solution | |
WO2010063629A2 (en) | Method and heating system for heating a fluid line system, particularly in a motor vehicle | |
EP2379931A1 (en) | Electric heating system for a fluid line system | |
EP2434195B1 (en) | Method for temperature measurement in a vehicle | |
EP1967714B1 (en) | Cooling agent regulator and method for its manufacture | |
EP2766652A1 (en) | Heatable media line having at least one media line with two connector ends | |
DE102013000588A1 (en) | Prefabricated heatable media line, use thereof and method for producing such | |
DE102010054912A1 (en) | Dosing arrangement and method for operating a metering arrangement | |
WO2007118604A1 (en) | Device for monitoring an exhaust gas catalytic converter in the exhaust system of an internal combustion engine | |
WO2016096498A1 (en) | Thermal flowmeter with a diagnostic function | |
DE102005061533A1 (en) | Exhaust mass flow sensor e.g. for exhaust mass flow sensor, has carrier body connected to heating element and secondary heating element warms carrier body at measuring range to burn-off temperature | |
DE102006007801A1 (en) | Level sensor and associated operating and manufacturing method and corresponding use | |
WO2002045985A2 (en) | Method and device for controlling the temperature of an electric heater that functions with a positive temperature coefficient (ptc) heating element | |
DE2927954C2 (en) | Heated mirrors, in particular rearview mirrors for motor vehicles | |
DE102008031645B4 (en) | Level sensor and method for sensing the level of a tank | |
WO2014154350A1 (en) | Media line having a connector heating device | |
DE102017217004A1 (en) | tank heater | |
DE4131563A1 (en) | Determining heat consumption of domestic radiator - processing measured temperatures only when regulator valve is open and surface temperature distribution is uniform | |
DE102017201867B4 (en) | Device and method for operating a heater for an exhaust gas cleaning system | |
EP3714138B1 (en) | Heating device, method for producing a heating device | |
EP0793399B1 (en) | Selfregulating heating element | |
DE102020131192A1 (en) | Device and method for determining a thermal conductivity of a fluid, liquid container and vehicle | |
DE102020212698A1 (en) | Arrangement, exhaust aftertreatment system | |
DE202006002674U1 (en) | Fluid e.g. fuel, level sensor for e.g. passenger car, has thermocouples heating hot contact point and cooling cold contact points, depending on electric current, by Peltier effect and producing thermovoltage based on temperature difference | |
DE3017148C2 (en) | Fluid level measuring device for brake fluid in motor vehicles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |